(57)【要約】【課題】本発明は、画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能を有すると共に、画質の低下を最少化し、表示面積を最大化した表示パネルを提供する。【解決手段】本発明による表示パネルは、第１絶縁基板を含む第１表示板と、第２絶縁基板と、第２絶縁基板上に形成されたタッチ感知部と、第１表示板と対向配置された第２表示板と、を具備し、タッチ感知部は、第２絶縁基板上に形成された超音波導波層と、超音波導波層上に形成された超音波発信部及び超音波受信部と、超音波導波層上に形成された保護層と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁基板を含む第１表示板と、
第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板上に形成されたタッチ感知部と、
前記第１表示板と対向配置された第２表示板と、を具備することを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記タッチ感知部は、
前記第２絶縁基板上に形成された超音波導波層と、
前記超音波導波層上に形成された超音波発信部及び超音波受信部と、
前記超音波導波層上に形成された保護層と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面上に形成されることを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記第１表示板は、前記第１絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタ、画素電極、及びカラーフィルターを含み、
前記第２表示板は、前記第２絶縁基板上に形成された共通電極を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項７】
前記タッチ感知部は、
前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、
前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項８】
前記第１表示板は、前記第１絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、
前記第２表示板は、前記第２絶縁基板上に形成されたカラーフィルター及び共通電極を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル。
【請求項９】
前記カラーフィルターは、前記第２絶縁基板と前記タッチ感知部との間に配置されることを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１０】
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
【請求項１１】
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
【請求項１２】
前記タッチ感知部は、
前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、
前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の表示パネル。
【請求項１３】
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記カラーフィルターとの間に配置されることを特徴とする請求項８に記載の表示パネル。
【請求項１４】
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示パネル。
【請求項１５】
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示パネル。
【請求項１６】
前記タッチ感知部は、
前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、
前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示パネル。
【請求項１７】
前記超音波発信部は、前記基板素材の一側の周縁に形成されたＸ軸発信部と、該Ｘ軸発信部が形成された一側と隣接した他側の周縁に形成されたＹ軸発信部と、を含み、
前記超音波受信部は、前記Ｘ軸発信部と対向する周縁に形成されたＸ軸受信部と、前記Ｙ軸発信部と対向する周縁に形成されたＹ軸受信部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項１８】
前記超音波発信部は、複数の発信領域を有して該複数の発信領域の長さ及び該複数の発信領域間の距離が不規則に形成され、
前記超音波発信部は、前記複数の発信領域から多様な周波数の超音波を発信することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。
【請求項１９】
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面の反対面上に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の表示パネル。
【請求項２０】
前記超音波発信部は複数の発信領域を有し、
前記超音波発信部は、多様な駆動信号の伝達を受けて前記複数の発信領域から多様な周波数の超音波を発信することを特徴とする請求項１７に記載の表示パネル。
【請求項２１】
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面の反対面上に形成されることを特徴とする請求項２０に記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルに関し、より詳しくは入力機能を有する表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に発展している半導体技術に伴い、小型及び軽量化されて更に性能が向上した液晶表示装置（ＬＣＤ）のような表示装置の需要が益々増えている。
液晶表示装置は、小型化、軽量化及び低電力消費化などの利点を有して既存のブラウン管（ＣＲＴ）の短所を克服できる代替手段として次第に注目され、現在は表示装置を要する携帯電話及びＰＤＡ（携帯情報端末）などのような小型製品だけでなく、重くて大きい製品であるモニター及びＴＶなどにも装着されて用いられる等、表示装置を要する殆ど全ての情報処理機器に装着されて使用されている。
【０００３】
表示装置において画像を表示する表示パネルにはタッチパネルが別途に付着されて使用者の便宜を図ることができた。このようなタッチパネルは、表示及び出力機能を有する表示パネルに対して入力機能を付加し、使用者が特定する情報をより容易に得ることができる。
【０００４】
しかし、従来のタッチパネルは、通常別途に製作されて表示パネルの前面に付着された。従って、タッチパネルが付着された表示パネルを生産するためには全体的な製造工程が複雑で生産性が落ちるという問題があった。
また、従来のタッチパネルは、劣化による画質低下が生じた。つまり、タッチパネルが付着された表示パネルの光特性が低下して解像度を低下させる問題があった。
また、従来のタッチパネルは、表示パネルの表示面積を縮小させたため、タッチパネルが表示パネルに付着されると、表示パネルの表示面積は実質的に減少するという問題も生じた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、入力機能を有しながら画質の低下を最少化し、表示面積を最大化した表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による表示パネルは、第１絶縁基板を含む第１表示板と、第２絶縁基板と、前記第２絶縁基板上に形成されたタッチ感知部と、前記第１表示板と対向配置された第２表示板と、を具備することを特徴とする。
ここで、前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板上に形成された超音波導波層と、前記超音波導波層上に形成された超音波発信部及び超音波受信部と、前記超音波導波層上に形成された保護層と、を含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面上に形成できる。
前記第１表示板は、前記第１絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタ、画素電極、及びカラーフィルターを含み、前記第２表示板は、前記第２絶縁基板上に形成された共通電極を含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことができる。
【０００７】
前記第１表示板は、前記第１絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、前記第２表示板は、前記第２絶縁基板上に形成されたカラーフィルター及び共通電極を含むことができる。
前記カラーフィルターは、前記第２絶縁基板と前記タッチ感知部との間に配置できる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記カラーフィルターとの間に配置できる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された透明電極層をさらに含むことができる。
前記タッチ感知部は、前記第２絶縁基板と前記超音波導波層との間に配置された第１透明電極層と、前記超音波導波層と前記超音波発信部、前記超音波受信部、及び前記保護層との間に配置された第２透明電極層と、をさらに含むことができる。
【０００８】
前記超音波発信部は、前記基板素材の一側の周縁に形成されたＸ軸発信部と、該Ｘ軸発信部が形成された一側と隣接した他側の周縁に形成されたＹ軸発信部と、を含み、前記超音波受信部は、前記Ｘ軸発信部と対向する周縁に形成されたＸ軸受信部と、前記Ｙ軸発信部と対向する周縁に形成されたＹ軸受信部と、を含むことができる。
前記超音波発信部は、複数の発信領域を有して該複数の発信領域の長さ及び該記複数の発信領域間の距離が不規則に形成され、前記超音波発信部は、前記複数の発信領域から多様な周波数の超音波を発信できる。
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面の反対面上に形成できる。
前記超音波発信部は複数の発信領域を有し、前記超音波発信部は、多様な駆動信号を受信して前記複数の発信領域から多様な周波数の超音波を発信できる。
前記タッチ感知部は、前記第１表示板と対向する前記第２絶縁基板の面の反対面上に形成できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の表示パネルによれば、画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能も有することができる。
つまり、表示パネルは、直接外部接触を感知できるタッチ感知機能を有する。
そして、入力機能を遂行するタッチ感知部が表示パネル内部に一体に形成されるので、一貫工程で製造でき、生産性を向上できる。
また、表示パネルの有効表示面積を最大化できる。
また、表示パネルが表示する画像の画質低下を最少化できる。
また、タッチ感知部の劣化などによる不良の発生も防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の表示パネルを実施するための最良の形態の具体例を、添付図を参照して説明する。本発明による実施形態は、単に本発明を例示するためであり、本発明がこれに限られるものではない。
本発明を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似な構成要素については同一参照符号を付ける。
また、説明の前に、多様な実施形態において、同一構成を有する構成要素については同一符号を使用し、代表的に実施形態１で説明し、その他の実施形態では実施形態１と異なる構成についてだけ説明する。
【００１１】
また、図面から多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示す。明細書全体にわたって類似する部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”または“上に”あるとする時、これは他の部分の“真上に”ある場合だけでなく、その間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“真上に”あるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００１２】
図１乃至図３を参照して本発明の実施形態１を説明する。図１は、表示パネル１０の断面図であり、図２は、図１のタッチ感知部５００の配置図である。図３は、表示パネル１０の具体的な説明のために一部分を拡大した断面図である。
【００１３】
図１に示したように、表示パネル１０は、第１表示板１００と、第１表示板１００に対向配置された第２表示板２００を含む。ここで、第１表示板１００は背面基板となって、第２表示板２００は前面基板となる。そして第１表示板１００の背面には第１偏光板１０１が付着され、第２表示板２００の前面には第２偏光板２０１が付着される。第１偏光板１０１及び第２偏光板２０１は各々粘着剤を用いて付着できる。第１偏光板１０１と第２偏光板２０１は互いに交差偏光されるように配置され、第１偏光板１０１は表示パネル１０に入射される光を偏光し、第２偏光板２０１は検光子の役割を果たす。
【００１４】
第１表示板１００は、第１絶縁基板１１０と、第１絶縁基板１１０上に形成された薄膜トランジスタ形成層（Ｔ）及びカラーフィルター形成層（Ｃ）を含む。第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に形成されたタッチ感知部５００及び共通電極２８０（図３に図示）を含む。ここで、タッチ感知部５００は、第１表示板１００と対向する第２絶縁基板２１０の面上に形成される。そして、第１及び第２表示板１００、２００の両表示板は、シーラント３５０を使用して互いに付着され、両表示板１００、２００の間には液晶層３００が配置される。薄膜トランジスタ形成層（Ｔ）は、薄膜トランジスタを形成する多様な配線層、絶縁層、及び半導体層などを含む。そして、第１表示板１００は、薄膜トランジスタと連結された画素電極１８０（図３に図示）をさらに含む。カラーフィルター形成層（Ｃ）は、カラーフィルター１７５及び保護膜１７０を含む。
【００１５】
このように、第２表示板２００は、タッチ感知部５００を含むため、第２表示板２００は表示板としての機能以外にタッチパネルとしての機能も共に有する。つまり、第２表示板２００を使用者の指またはペンなどで接触加圧して信号情報を入力することができる。
【００１６】
タッチ感知部５００は、第２絶縁基板２１０上に形成された超音波導波層５１０、超音波導波層５１０上に形成された超音波発信部５５０及び超音波受信部５６０、そして超音波導波層５１０上に形成されて下の層を覆う保護層５７０を含む。また、タッチ感知部５００は、第２絶縁基板２１０と超音波導波層５１０の間に配置された第１透明電極層５２０と、超音波導波層５１０と超音波発信部５５０、超音波受信部５６０、及び保護層５７０との間に配置された第２透明電極層５３０をさらに含む。
【００１７】
超音波導波層５１０は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アゾ（ＡＺＯ：Ａｌドープ酸化亜鉛）、及びフッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）の中から選択される一つ以上の素材を含んで形成される。このような素材で形成された超音波導波層５１０は、超音波発信部５５０から発信された超音波を超音波受信部５６０に伝達して加圧された位置を検知できる。
【００１８】
第１透明電極層５２０及び第２透明電極層５３０は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などのような透明導電体で形成される。
【００１９】
また、超音波導波層５１０として用いられる素材は、他の物質との接着性が弱い。従って、超音波導波層５１０は、隣接層、つまり、第２絶縁基板２１０及び保護層５７０から浮き上がったり、一部が離隔したりして不良になることもある。このために、第１透明電極層５２０と第２透明電極層５３０は、超音波導波層５１０の上下層に各々配置され、超音波導波層５１０の超音波導波性能を維持しながら超音波導波層５１０の接着不良を防止する役割を果たす。つまり、第１透明電極層５２０及び第２透明電極層５３０を形成するＩＴＯやＩＺＯのような素材は、接着力が良いため、超音波導波層５１０と他の層が安定的に積層されて接着された状態が維持できる。
【００２０】
しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１透明電極層５２０及び第２透明電極層５３０の中で一つ以上を省略できる。つまり、超音波導波層５１０下にだけ透明導電層５２０が形成されるか、超音波導波層５１０上にだけ透明導電層５３０が形成されるようにしてもよい。また、第１及び第２透明導電層５２０、５３０が全部省略されるようにしてもよい。
【００２１】
保護層５７０は、第２透明電極層５３０上に形成されて超音波導波層５１０、第１透明電極層５２０、第２透明電極層５３０、超音波発信部５５０、及び超音波受信部５６０の下の各層を保護する。保護層５７０は、ポリマー系の透明な素材または絶縁素材を含んで形成される。
【００２２】
超音波発信部５５０及び超音波受信部５６０は、銅またはアルミニウムのような導電性素材を真空蒸着工程、写真エッチング工程、またはプリンティング工程などの製造方法を用いて形成される。
【００２３】
図２に示したように、超音波発信部５５０は、第２絶縁基板２１０の一側の周縁上に形成されたＸ軸発信部５５１と、Ｘ軸発信部５５１が形成された一側と隣接した他側の周縁上に形成されたＹ軸発信部５５２を含む。
【００２４】
超音波受信部５６０は、Ｘ軸発信部５５１と対向する周縁上に形成されたＸ軸受信部５６１と、Ｙ軸発信部５５２と対向する周縁上に形成されたＹ軸受信部５６２を含む。
【００２５】
タッチ感知部５００の接触感知原理を説明すると、超音波発信部５５０に電界を加えると、電界誘導効果によって超音波発信部５５０から超音波が発生する。ここで、超音波発信部５５０は複数の発信領域（Ｓ）を有し、各発信領域（Ｓ）から超音波が発生する。
【００２６】
このように、超音波発信部５５０から発生した各々の共振周波数超音波は、超音波導波層５１０に沿って伝搬される。この時、第２表示板２００を使用者の指またはペンなどで接触加圧すると、接触された領域に対応する超音波受信部５６０で超音波が感知される。従って、第２表示板２００に使用者の指またはペンが接触された位置が把握できる。
【００２７】
また、超音波発信部５５０で各発信領域（Ｓ）の長さ及び発信領域（Ｓ）間の距離（Ｄ）が不規則に形成される。従って、超音波発信部５５０が有する複数の発信領域（Ｓ）は互いに異なる多様な周波数の超音波を発信する。
【００２８】
このように、超音波発信部５５０は、多様な周波数の超音波を発信することによって、第２表示板２００に接触加圧された位置をより正確に感知できる。つまり、超音波発信部５５０の発信領域（Ｓ）で各々同じ周波数の超音波を発信した場合は、周波数間の撹乱及び干渉などによって、第２表示板２００に接触加圧された位置を正確に感知することができなかった。しかし、超音波発信部５５０で多様な周波数の超音波を発信して周波数間の撹乱及び干渉を最少化することによって、位置感知の正確性をさらに向上できる。
【００２９】
図３を参照して表示パネル１０の内部構造を詳細に説明する。図３では、カラーフィルター１７５が第１表示板１００、つまり、第１絶縁基板１１０上に形成されたＣＯＡ（ｃｏｌｏｒ  ｆｉｌｔｅｒ  ｏｎ  ａｒｒａｙ）方式で形成された表示パネル１０を示す。
【００３０】
表示パネル１０は、第１表示板１００、これと対向している第２表示板２００、及び第１表示板１００と第２表示板２００の間に形成されている液晶分子を含んだ液晶層３００を含む。この時、第１表示板１００及び第２表示板２００の各々の表示板には配向膜３０１、３０２が形成されており、配向膜３０１、３０２は、液晶層３００の液晶分子を、第１表示板１００から第２表示板２００に至るまで順にツイストされるように配向するツイストネマチック（ｔｗｉｓｔｅｄ  ｎｅｍａｔｉｃ）方式で配列でき、両表示板１００、２００に対して垂直に配列できる。
【００３１】
図示していないが、表示パネル１０は、第１表示板１００及び第２表示板２００の両表示板間に配置されて両表示板１００、２００の間隔を維持するスペーサをさらに含むことができる。
【００３２】
まず、第１表示板１００について詳細に説明する。
ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで形成された第１絶縁基板１１０上に主に横方向に伸びている複数のゲートライン１２１が形成されている。各ゲートライン１２１は複数の部分が複数のゲート電極１２４をなしている。
また、図示しないが、第１絶縁基板１１０上にはゲートライン１２１と同一層に維持電極配線が形成できる。
【００３３】
ゲートライン１２１及びゲート電極１２４を含んだゲート配線は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属またはこれらを含む合金などで形成される。図２に示した本発明による実施形態のゲートライン１２１及びゲート電極１２４を含む各ゲート配線は、単一層であるが物理化学的特性に優れたＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａまたはこれらを含む合金の金属層と、比抵抗が小さいＡｌ系またはＡｇ系の金属層を含む多重層で構成できる。その他にも多様な金属または導電体にゲート配線１２１、１２４を形成でき、同じエッチング条件でパターニングができる多層膜であればさらに望ましい。また、ゲートライン１２１の側面は、傾いて水平面に対する傾斜角は３０°乃至８０°であるのが望ましい。
【００３４】
ゲート配線１２１、１２４上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などで構成されるゲート絶縁膜１３０が形成される。
【００３５】
ゲート絶縁膜１３０上には、複数のデータライン１６１及びこれと連結された複数のソース電極１６５をはじめ、複数のドレーン電極１６６が形成されている。各データライン１６１は、主に縦方向に伸びていてゲートライン１２１と交差し、各ドレーン電極１６６に向かって複数の分枝を出してソース電極１６５をなす。ここで、ゲート電極１２４、ソース電極１６５、及びドレーン電極１６６が薄膜トランジスタの３電極となる。
【００３６】
データライン１６１、ソース電極１６５、及びドレーン電極１６６を含んだ各データ配線もゲート配線１２１、１２４と同様にクロム、モリブデン、アルミニウムまたはこれらを含む合金などの導電物質で形成され、単一層または多重層で構成できる。
【００３７】
データ配線１６１、１６５、１６６の下には半導体１４０が形成されている。非晶質シリコンなどで構成される半導体１４０は、各ゲート電極１２４、ソース電極１６５及びドレーン電極１６６の間で薄膜トランジスタのチャンネル部になる。
【００３８】
半導体１５１とデータ配線１６１、１６５、１６６の間には、両者の接触抵抗を各々減少させるための抵抗性接触（オーミックコンタクト）部材１５５、１５６が形成されている。抵抗性接触部材１５５、１５６は、シリサイドやｎ型不純物が高濃度にドーピングされた非晶質シリコンなどで形成される。これらの中で島型の抵抗性接触部材１５６は、ゲート電極１２４を中心に他の抵抗性接触部材１５５と対向する。
【００３９】
データ配線１６１、１６５、１６６上には、三原色を有するカラーフィルター１７５が各々順に配置される。この時、カラーフィルター１７５の色は必ず三原色に限定されるのではなく、一つ以上の色で多様に構成できる。
【００４０】
また、図３に示したのと異なって、カラーフィルター１７５は、薄膜トランジスタ、データライン１６１、ゲートライン１２１上で互いに異なる色が重なるように形成できる。この場合に、カラーフィルター１７５は、遮光部材２２０の機能を代替できる。
【００４１】
カラーフィルター１７５上には、平坦化特性が優れていて感光性を有する有機物質またはプラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ−Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ−Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどの低誘電率絶縁物質または窒化ケイ素などの無機絶縁物質などで構成される保護膜１７０が形成されている。
【００４２】
保護膜１７０とカラーフィルター１７５には、ドレーン電極１６６の少なくとも一部を露出する複数の接触孔（コンタクトホール）１７１が備えられている。
【００４３】
保護膜１７０上には複数の画素電極１８０が形成されている。画素電極１８０は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）などのような透明導電体で形成される。
【００４４】
次に、第２表示板２００について詳細に説明する。
第１絶縁基板１１０と同様に、ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで形成された第２絶縁基板２１０上に第１透明電極層５２０、超音波導波層５１０、第２透明電極層５３０が順に積層形成される。第２透明電極層５３０上には、第２絶縁基板２１０の周縁に沿って各々超音波発信部５５０及び超音波受信部５６０が形成される。そして、第２透明電極層５３０、超音波発信部５５０及び超音波受信部５６０を覆う保護層５７０が形成される。このような構成によりタッチ感知部５００を形成して、第２表示板２００が入力機能を有する。
【００４５】
次に、保護層５７０上に第１表示板１００の画素電極１８０と対向する開口部を有して互いに隣接する画素の間で漏洩する光を遮断する遮光部材２２０が形成される。このような遮光部材２２０は、薄膜トランジスタのチャンネル部に入射する外部光を遮断するために、薄膜トランジスタに対応する位置にも形成される。
【００４６】
遮光部材２２０は、クロム、酸化クロム及びクロミウムナイトライドなどの単一またはこれらを組み合わせて多重の金属層で形成したり、光を遮断するために黒系統の顔料が添加された感光性有機物質で形成したりできる。ここで、黒系統の顔料としては、カーボンブラックや酸化チタンなどを用いることができる。
【００４７】
ここで、遮光部材２２０は、図３に示したのと異なって、第１表示板１００に形成されたカラーフィルター１７５の構造に応じて省略できる。つまり、第１表示板１００に形成されたカラーフィルター１７５が遮光部材２２０の機能を代替できる場合には、第２表示板２００で遮光部材２２０を省略できる。
【００４８】
遮光部材２２０上には、画素電極１８０と共に液晶分子を駆動するための電界を形成し、ＩＴＯまたはＩＺＯなどのような透明な導電物質で構成される共通電極２８０が形成される。そして遮光部材２２０と共通電極２８０の間に別途の平坦化膜をさらに追加することもできる。
【００４９】
このような構成によって、表示パネル１０は画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能も有することができる。
そして、入力機能を遂行するタッチ感知部５００が表示パネル１０内部に一体に形成されるので、一貫工程で製造でき、生産性を向上できる。
また、表示パネル１０の有効表示面積を最大化できる。
また、表示パネル１０が表示する画像の画質低下を最少化できる。
また、タッチ感知部５００の劣化などによる不良の発生も防止できる。
【００５０】
図４を参照して本発明の実施形態１の変形例による表示パネルを説明する。図４は、表示パネルに含まれたタッチ感知部５０１の配置図である。
図４に示したように、タッチ感知部５０１は、超音波導波層５１０、超音波発信部５８０及び超音波受信部５９０を含む。
【００５１】
超音波発信部５８０は、第２絶縁基板２１０（図１に図示）の一側の周縁上に形成されたＸ軸発信部５８１と、Ｘ軸発信部５８１が形成された一側と隣接した他側の周縁上に形成されたＹ軸発信部５８２を含む。
【００５２】
超音波受信部５９０は、Ｘ軸発信部５８１と対向する周縁上に形成されたＸ軸受信部５９１と、Ｙ軸発信部５８２と対向する周縁上に形成されたＹ軸受信部５９２を含む。
【００５３】
ここで、超音波発信部５８０は、一定の長さ及び一定の間隔（Ｄ）で形成された複数の発信領域（Ｓ）を有する。複数の発信領域（Ｓ）は各々多様な駆動信号を受信する。つまり、図示していないが、互いに異なる駆動信号を供給する複数の駆動回路が形成されて各々超音波発信部５８０の発信領域（Ｓ）に連結される。従って、互いに異なる駆動信号によって互いに異なる波形の駆動電圧が印加された複数の発信領域（Ｓ）は互いに異なる、即ち、多様な周波数の超音波を発信する。
【００５４】
このように、超音波発信部５８０は、他の方法で多様な周波数の超音波を発信することによって、第２表示板２００（図１に図示）に接触加圧された位置をさらに正確に感知できる。
【００５５】
以下、図５及び図６を参照して本発明の実施形態２を説明する。図５は、表示パネル２０の断面図であり、図６は、表示パネル２０の具体的な説明のため、一部を拡大した断面図である。
【００５６】
図５に示したように、表示パネル２０は、第１表示板１００、これと対向している第２表示板２００、及び第１表示板１００と第２表示板２００の間に形成されている液晶分子を含んだ液晶層３００を含む。
【００５７】
第１表示板１００は、第１絶縁基板１１０と、第１絶縁基板１１０上に形成された薄膜トランジスタ形成層（Ｔ）を含む。第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に形成されたタッチ感知部５００、カラーフィルター形成層（Ｃ）、及び共通電極２８０（図６に図示）を含む。ここで、タッチ感知部５００は、第１表示板１００と対向する第２絶縁基板２１０の面上に形成される。また、タッチ感知部５００は、第２絶縁基板２１０とカラーフィルター形成層（Ｃ）の間に配置される。ここで、カラーフィルター形成層（Ｃ）は、カラーフィルター２３０（図６に図示）、遮光部材２２０（図６に図示）、及び平坦化膜２５０（図６に図示）を含む。そして、第１表示板１００及び第２表示板２００の両表示板は、シーラント３５０を用いて互いに付着され、両表示板１００、２００の間には液晶層３００が配置される。
【００５８】
このように、第２表示板２００は、タッチ感知部５００を含むため、第２表示板２００は表示板としての機能以外にタッチパネルとしての機能を共に有する。
【００５９】
図６を参照して表示パネル２０の内部構造をさらに詳細に説明する。
第１表示板１００は、第１絶縁基板１１０と、第１絶縁基板１１０上に順に形成されたゲート配線１２１、１２４、ゲート絶縁膜１３０、半導体１４０、抵抗性接触部材１５５、１５６、データ配線１６１、１６５、１６６、保護膜１７０、及び画素電極１８０を含む。ここで、第１表示板１００は、実施形態１とは異なって、カラーフィルターを含まない。
【００６０】
第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に順に形成されたタッチ感知部５００、遮光部材２２０、カラーフィルター２３０、平坦化膜２５０、及び共通電極２８０を含む。
【００６１】
タッチ感知部５００は、第１透明電極層５２０、超音波導波層５１０、第２透明電極層５３０、超音波発信部５５０、超音波受信部５６０、及び保護層５７０を含む。遮光部材２２０及びカラーフィルター２３０等は、タッチ感知部５００の保護層５７０上に形成される。
【００６２】
このような構成によっても、表示パネル２０は、画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能も有することができる。
そして、入力機能を遂行するタッチ感知部５００が表示パネル２０内部に一体に形成されるので、一貫工程で製造でき、生産性を向上できる。
また、表示パネル２０の有効表示面積を最大化できる。
また、表示パネル２０が表示する画像の画質低下を最少化できる。
また、タッチ感知部５００の劣化などによる不良の発生も防止できる。
【００６３】
以下、図７及び図８を参照して本発明の実施形態３を説明する。図７は、表示パネル３０の断面図であり、図８は、表示パネル３０の具体的な説明のために一部分を拡大した断面図である。
【００６４】
図７に示したように、表示パネル３０は、第１表示板１００、これと対向している第２表示板２００、及び第１表示板１００と第２表示板２００の間に形成されている液晶分子を含んだ液晶層３００を含む。
【００６５】
第１表示板１００は、第１絶縁基板１１０と、第１絶縁基板１１０上に形成された薄膜トランジスタ形成層（Ｔ）を含む。第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に形成されたタッチ感知部５００、カラーフィルター形成層（Ｃ）、及び共通電極２８０（図８に図示）を含む。ここで、タッチ感知部５００は、第１表示板１００と対向する第２絶縁基板２１０の面上に形成される。また、カラーフィルター形成層（Ｃ）は、第２絶縁基板２１０とタッチ感知部５００の間に配置される。ここで、カラーフィルター形成層（Ｃ）は、カラーフィルター２３０（図８に図示）、遮光部材２２０（図８に図示）、及び平坦化膜２５０（図８に図示）を含む。そして第１表示板１００及び第２表示板２００の両表示板は、シーラント３５０を用いて相互付着され、両表示板１００、２００の間には液晶層３００が配置される。
【００６６】
このように、第２表示板２００は、タッチ感知部５００を含むため、第２表示板２００は表示板としての機能以外にタッチパネルとしての機能を共に有する。
【００６７】
図８を参照して表示パネル３０の内部構造をさらに詳細に説明する。
第１表示板１００は、第１絶縁基板１１０と、第１絶縁基板１００上に順に形成されたゲート配線１２１、１２４、ゲート絶縁膜１３０、半導体１４０、抵抗性接触部材１５５、１５６、データ配線１６１、１６５、１６６、保護膜１７０、及び画素電極１８０を含む。
【００６８】
第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に順に形成された遮光部材２２０、カラーフィルター２３０、平坦化膜２５０、タッチ感知部５００、及び共通電極２８０を含む。
【００６９】
タッチ感知部５００は、第１透明電極層５２０、超音波導波層５１０、第２透明電極層５３０、超音波発信部５５０、超音波受信部５６０、及び保護層５７０を含む。タッチ感知部５００の第１透明電極層５２０は平坦化膜２５０上に形成され、共通電極２８０はタッチ感知部５００の保護層５７０上に形成される。
【００７０】
このような構成によっても、表示パネル３０は画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能も有することができる。
そして入力機能を遂行するタッチ感知部５００が表示パネル３０内部に一体に形成されるので、一貫工程で製造ができ、生産性を向上できる。
また、表示パネル３０の有効表示面積を最大化できる。
また、表示パネル３０が表示する画像の画質低下を最少化できる。
また、タッチ感知部５００の劣化などによる不良の発生も防止できる。
【００７１】
以下、図９を参照して本発明の実施形態４を説明する。
図９に示したように、表示パネル４０は、第１表示板１００、これと対向している第２表示板２００、及び第１表示板１００と第２表示板２００の間に形成されている液晶分子を含んだ液晶層３００を含む。
【００７２】
第１表示板１００は、第１絶縁基板１００と、第１絶縁基板１００上に形成された薄膜トランジスタ形成層（Ｔ）を含む。第２表示板２００は、第２絶縁基板２１０と、第２絶縁基板２１０上に形成されたタッチ感知部５００及びカラーフィルター形成層（Ｃ）を含む。この時、カラーフィルター形成層（Ｃ）は、第１表示板１００と対向する第２絶縁基板２１０の面上に形成され、タッチ感知部５００は、第１表示板１００と対向する第２絶縁基板２１０の面の反対面上に形成される。
【００７３】
タッチ感知部５００は、第１透明電極層５２０、超音波導波層５１０、第２透明電極層５３０、超音波発信部５５０、超音波受信部５６０、及び保護層５７０を含む。そしてタッチ感知部５００の保護層５７０上には第２偏光板２０１が付着される。
【００７４】
このように、第２表示板２００は、タッチ感知部５００を含むため、第２表示板２００は、表示板としての機能以外にタッチパネルとしての機能を共に有する。つまり、表示パネル４０は、画像を表示する表示機能以外に外部から信号を受信する入力機能も行うことができる。
【００７５】
また、入力機能を遂行するタッチ感知部５００が表示パネル４０の第２表示板２００と一体に形成されるので、一貫工程で製造でき、生産性を向上できる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、多様な修正及び変形が可能であることは、本発明の属する技術分野に従事する者にとって容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態１による表示パネルの断面図である。
【図２】図１のタッチ感知部の配置図である。
【図３】図１の表示パネルの部分拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の変形例によるタッチ感知部の配置図である。
【図５】本発明の実施形態２による表示パネルの断面図である。
【図６】図５の表示パネルの部分拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態３による表示パネルの断面図である。
【図８】図７の表示パネルの部分拡大断面図である。
【図９】本発明の実施形態４による表示パネルの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０、２０、３０、４０    表示パネル
１００    第１表示板
２００    第２表示板
１０１    第１偏光板
２０１    第２偏光板
１１０    第１絶縁基板
２１０    第２絶縁基板
１２１    ゲートライン（ゲート配線）
１２４    ゲート電極（ゲート配線）
１３０    ゲート絶縁膜
１４０    半導体
１５５、１５６    抵抗性接触部材
１６１    データライン（データ配線）
１６５    ソース電極（データ配線）
１６６    ドレーン電極（データ配線）
１７０    保護膜
１７１    接触孔
１７５、２３０    カラーフィルター
１８０    画素電極
２２０    遮光部材
２５０    平坦化膜
２８０    共通電極
３００    液晶層
３０１、３０２    配向膜
３５０    シーラント
５００、５０１    タッチ感知部
５１０    超音波導波層
５２０    第１透明電極層
５３０    第２透明電極層
５５０、５８０    超音波発信部
５５１、５８１    Ｘ軸発信部
５５２、５８２    Ｙ軸発信部
５６０、５９０    超音波受信部
５６１、５９１    Ｘ軸受信部
５６２、５９２    Ｙ軸受信部
５７０    保護層
【図１】
2007265406.tif 000003
【図２】
2007265406.tif 000004
【図３】
2007265406.tif 000005
【図４】
2007265406.tif 000006
【図５】
2007265406.tif 000007
【図６】
2007265406.tif 000008
【図７】
2007265406.tif 000009
【図８】
2007265406.tif 000010
【図９】
2007265406.tif 000011